(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統を有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器内の水位を検知する水位検知用電極を有し、当該水位検知用電極はその一部又は全部が水と接していることが常態であって通電することによって水の存在を検知するものであり、水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスと熱交換する熱交換手段と、燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統とを有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、前記水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、最低水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであり、前記最低水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極を有し、適正水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであり、前記適正水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極を有し、危険水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項５】
燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統を有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器内の水位を検知する水位検知用電極を有し、当該水位検知用電極はその一部又は全部が水と接していることが常態であって通電することによって水の存在を検知するものであり、水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、
貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、
前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、
貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、
電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オフモード状態からオンモード状態に変更された直後においては最低水位検知用電極と適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極が同時にあるいは順次に通電される検査通電モードで動作され、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項６】
燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスと熱交換する熱交換手段と、燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統とを有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、前記水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、最低水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであり、前記最低水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、
貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、
電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オフモード状態からオンモード状態に変更された直後においては最低水位検知用電極と適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極が同時にあるいは順次に通電される検査通電モードで動作され、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項７】
貯留容器に対して水を補充可能な注水手段を有し、検査通電モードで動作された際にいずれの水位検知電極も水位を検知しない場合には注水手段によって最低水位検知用電極と適正水位検知用電極の双方が水位を検知するまで貯留容器に水を補充し、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする請求項５又は６に記載の燃焼装置。
【請求項８】
貯留容器に対して水を補充可能な注水手段を有し、検査通電モードで動作された際に最低水位検知用電極が水位を検知し、適正水位検知用電極と危険水位検知用電極とが水位を検知しない場合には注水手段によって最低水位検知用電極と適正水位検知用電極の双方が水位を検知するまで貯留容器に水を補充し、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項９】
貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、
前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、
貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、
燃焼装置がオフモード状態の時には、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されるかあるいは最低水位検知用電極と適正水位検知用電極への通電が停止されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１０】
間欠通電動作モードにおいては通電時間よりも通電を休止する時間の方が長い状態となることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１１】
貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極を有し、
危険水位検知用電極はオンモード状態においても通電時間の方が休止時間よりも長い状態であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１２】
貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、
前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、
貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、
適正水位検知用電極又は危険水位検知用電極が水位の存在を検知して最低水位検知用電極が水位の存在を検知しない場合、及び危険水位検知用電極が水位の存在を検知して最低水位検知用電極又は適正水位検知用電極が水位の存在を検知しない場合があるか否かを判定する電極試験機能を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１３】
貯留容器は、ドレンを中和する機能を持つことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレンや水を貯留することにより燃焼ガスの通過を阻止可能な水封装置に特徴があり、当該水封装置を備えた燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下記特許文献１に開示されているような、いわゆる潜熱回収式の燃焼装置を内蔵する給湯装置が提供されている。この種の給湯装置では、燃焼ガスが通過する燃焼ガス通路の中途に熱交換手段が設けられており、当該熱交換手段において燃焼ガス中に含まれている顕熱だけでなく、潜熱まで回収できる構成とされている。そのため、潜熱回収式の燃焼装置では、燃焼作動に伴って燃焼ガス通路内においてドレンが発生することとなる。
【０００３】
潜熱回収式の燃焼装置において発生するドレンは、燃焼ガスにさらされるため、酸性度が高く、腐食性を有する。そのため、従来技術の潜熱回収式の燃焼装置の多くは、ドレンを排出するためのドレン排出系統を燃焼ガス通路に連通するように設けると共に、ドレン排出系統の中途にドレンを中和するための中和装置を設けた構成とし、ドレンがそのまま排出されるのを防止している。
【特許文献１】特開２００３−７４９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の燃焼装置は、燃焼ガス通路と連通するようにドレン排出系統を設けた構成とされている。そのため、ドレンだけでなく、燃焼ガスまでもがドレン排出系統を介して排出されてしまう懸念がある。
【０００５】
ここで、燃焼装置が屋外に設置されるものである場合は、仮にドレン排出系統を介して燃焼ガスが外部に排出されることとなっても、大きな不都合はないものと想定される。しかし、燃焼装置を屋内設置型とする場合は、ドレン排出系統を介して燃焼ガスが排出されるような不具合は確実に防止せねばならないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明者らは、ドレンの流入側に位置する第１槽と、これに連通した第２槽とを備えた貯留容器を有し、これに水やドレンなどの液体を溜めることで水封状態として燃焼ガスの通過を阻止可能な水封装置を採用した潜熱回収式燃焼装置を試作した。この潜熱回収式燃焼装置において、万が一貯留容器に対する水の供給不良や、貯留容器の漏水といったような不具合が起こった場合は、貯留容器を水封状態とすることができず、ユーザーが予期せぬ場所から燃焼ガスが排出される可能性がある。また、前記した潜熱回収式燃焼装置において、燃料漏れが起こるような不具合が生じた場合は、安全性等の観点から燃焼作動を禁止する必要がある。
【０００７】
ここで、上記したような水の供給不良や、貯留容器の漏水といったような不具合により貯留容器を水封状態とすることができない場合は、貯留容器内の水位が水封状態とするのに必要な水位（以下、水封水位とも称す）に到達しないものと想定される。そこで本発明者らは、貯留容器内に最低限の水が存在するか否かを検知するための最低水位検知用電極を設け、水封水位に水位が達しているか否かを検知可能な構成とすることを検討した。
すなわち前記した最低水位検知用電極と他の電極との間に通電し、両者の間に導通があるならば最低水位検知用電極が水と接しており、最低水位検知用電極の先端まで水があると判断される。一方、最低水位検知用電極と他の電極との間に導通が無いならば、最低水位検知用電極は水と離れており、水封水位に水位が達していない。
【０００８】
しかしながら本発明者らが将来起こりうる故障や事故の可能性を検討したところ、長期に渡ってこの構成を使用すると、最低水位検知用電極が故障する懸念があると考えるに至った。
【０００９】
すなわち最低水位検知用電極は、その性質上、常時ドレン水と接している。そのため最低水位検知用電極に通電すると、わずかではあるがドレン水がイオン化し、当該イオンが最低水位検知用電極や電気的に対向する電極に引き寄せられて最低水位検知用電極等に付着する。またドレン水には不純物も多く含まれるから、当該不純物も最低水位検知用電極に引き寄せられて最低水位検知用電極に付着する。そのため長期に渡って潜熱回収式燃焼装置を使用すると、最低水位検知用電極の周囲に皮膜が生じ、皮膜が抵抗となって最低水位検知用電極の水位検知精度が低下する。
最低水位検知用電極の故障は、極めて過酷な条件で潜熱回収式燃焼装置を使用し、かつ長期に渡って使用した場合に発生するかもしれないという程度の懸念事項ではあるが、可能性として否定できず、なんらかの対策をとるべきである。
【００１０】
本発明は、上記した懸念を払拭する対策を提供するものであり、水封装置内の水位検知用電極の劣化を防止することができ、長期の使用に耐える潜熱回収式燃焼装置の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統を有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器内の水位を検知する水位検知用電極を有し、当該水位検知用電極はその一部又は全部が水と接していることが常態であって通電することによって水の存在を検知するものであり、水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置である。
【００１２】
本発明の燃焼装置においては、水位検知用電極はその一部又は全部が水と接していることが常態であって通電することによって水の存在を検知するものであるが、水位検知用電極に対する通電が間欠的に行われる。そのため長期に渡って燃焼装置を使用しても、水位検知用電極に対する総通電時間が短く、表面に皮膜が生じにくい。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスと熱交換する熱交換手段と、燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統とを有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、前記水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、最低水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであり、前記最低水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置である。
【００１４】
本発明の燃焼装置においても、最低水位検知用電極は水と接する機会が多いが、最低水位検知用電極に対する通電が間欠的に行われる。そのため長期に渡って燃焼装置を使用しても、最低水位検知用電極に対する総通電時間が短く、表面に皮膜が生じにくい。
【００１５】
また、本発明の燃焼装置では、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されるので、電極に対する通電時間が短く、電極の表面に皮膜が生じにくい。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極を有し、適正水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであり、前記適正水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置である。
【００１７】
本発明の燃焼装置においては、貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極を備える。適正水位検知用電極は、例えば貯留容器に注水する際の水位を検知する用途に使用されるものである。適正水位検知用電極についても水と接する機会が多いが、本発明においては、適正水位検知用電極に対する通電が間欠的に行われる。そのため長期に渡って燃焼装置を使用しても、適正水位検知用電極に対する総通電時間が短く、表面に皮膜が生じにくい。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極を有し、危険水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００１９】
本発明の燃焼装置では、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極を有しているから、貯留容器やその下流側が詰まっている場合に貯留容器からドレンが溢れる事態を未然に防ぐことができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統を有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器内の水位を検知する水位検知用電極を有し、当該水位検知用電極はその一部又は全部が水と接していることが常態であって通電することによって水の存在を検知するものであり、水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オフモード状態からオンモード状態に変更された直後においては最低水位検知用電極と適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極が同時にあるいは順次に通電される検査通電モードで動作され、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置である。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスと熱交換する熱交換手段と、燃焼作動に伴って発生するドレンを排出するためのドレン排出系統とを有する燃焼装置であって、前記ドレン排出系統に水封装置が設けられた燃焼装置において、前記水封装置はドレンを貯留可能な貯留容器を備え、貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、最低水位検知用電極は通電することによって水の存在を検知するものであり、前記最低水位検知用電極に対する通電を間欠的に行う間欠通電動作モードを備え、貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、オフモード状態からオンモード状態に変更された直後においては最低水位検知用電極と適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極が同時にあるいは順次に通電される検査通電モードで動作され、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする燃焼装置である。
【００２２】
請求項５，６に記載の発明において、オフモード状態の際には、オンモード状態の場合に比べて最低水位検知用電極と適正水位検知用電極に対する通電時間（単位時間当たりの通電時間）を短くすることが望ましい。すなわちオフモード状態の際の通電パターンは、オンモード状態の場合の通電パターンに比べて、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極に対する通電間隔が長いことが望ましい。
またオフモード状態の際の通電時間（一回当たりの連続通電時間）は、オンモード状態の場合のそれよりも短いことが望ましい。
オフモード状態の際には、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極に対して通電を行わないという選択肢もある。
一方、燃焼中については、オンモード状態の場合に比べて最低水位検知用電極と適正水位検知用電極に対する通電時間（単位時間当たりの通電時間）を長くすることが望ましい。すなわち燃焼中の通電パターンは、オンモード状態の場合の通電パターンに比べて、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極に対する通電間隔が短いことが望ましい。また燃焼中における通電時間（一回当たりの連続通電時間）は、オンモード状態の場合のそれよりも長いことが望ましい。
燃焼中においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極に対して常時通電を行うという選択肢もある。
【００２３】
本発明の燃焼装置では、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態がある。オンモード状態は、直ちに燃焼が開始され得る状態であるのに対し、オフモード状態において燃焼を開始するには、一旦オンモード状態に変更する必要がある。従ってオフモード状態は、オンモード状態の場合に比べて、燃焼開始までの間に時間的な余裕がある。
またオフモード状態からオンモード状態に切り替わった場合は、その後短時間の内に燃焼要求がある場合が少なくない。そこで本発明では、オフモード状態からオンモード状態に変更された直後においては最低水位検知用電極と適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極が同時にあるいは順次に通電される検査通電モードで動作することとした。この動作は、電極に対する試験であり、電極自体の故障等を判別するため等に行われる行為である。
さらに実際に燃焼が行われている場合は、オフモード状態の場合に比べてより厳重に水位の監視を行う必要があるから、オンモード状態であって、燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作する構成を採用した。
本発明の燃焼装置においても、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されるので、電極に対する通電時間が短く、電極の表面に皮膜が生じにくい。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、貯留容器に対して水を補充可能な注水手段を有し、検査通電モードで動作された際にいずれの水位検知電極も水位を検知しない場合には注水手段によって最低水位検知用電極と適正水位検知用電極の双方が水位を検知するまで貯留容器に水を補充し、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする請求項５又は６に記載の燃焼装置である。
【００２５】
本発明の燃焼装置においても、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されるので、電極に対する通電時間が短く、電極の表面に皮膜が生じにくい。
また本発明では、オフモード状態からオンモード状態に変更された直後においては最低水位検知用電極と適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極に対して同時にあるいは順次に通電される。そして本発明では、この際に貯留容器に必要な水が有るか否かを判断している。すなわち本発明では、いずれの水位検知電極も水位を検知しない場合には注水手段によって最低水位検知用電極と適正水位検知用電極の双方が水位を検知するまで貯留容器に水を補充する。なお「最低水位検知用電極と適正水位検知用電極の双方が水位を検知するまで貯留容器に水を補充する」とは、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極とが注水水位の基準となるという意味であり、実際上は、適正水位検知用電極の検知位置よりも少し多めに注水される場合が多い。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、貯留容器に対して水を補充可能な注水手段を有し、検査通電モードで動作された際に最低水位検知用電極が水位を検知し、適正水位検知用電極と危険水位検知用電極とが水位を検知しない場合には注水手段によって最低水位検知用電極と適正水位検知用電極の双方が水位を検知するまで貯留容器に水を補充し、その後であって燃焼が開始されるまでの期間においては、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００２７】
本発明の燃焼装置においても、オンモード状態であって燃焼が開始されるまでの期間は間欠通電動作モードによって動作されるので、電極に対する通電時間が短く、電極の表面に皮膜が生じにくい。
また本発明においても、オフモード状態からオンモード状態に変更された直後においては最低水位検知用電極と適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極に対して同時にあるいは順次に通電される。そして本発明では、この際に貯留容器に必要な水が有るか否かを判断している。すなわち本発明では、適正水位検知用電極と危険水位検知用電極とが水位を検知しない場合には注水手段によって最低水位検知用電極と適正水位検知用電極の双方が水位を検知するまで貯留容器に水を補充する。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、燃焼装置がオフモード状態の時には、最低水位検知用電極と適正水位検知用電極が間欠通電動作モードによって動作されるかあるいは最低水位検知用電極と適正水位検知用電極への通電が停止されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００２９】
本発明によると、オフモード状態の時における電極に対する通電時間が短く、電極の表面に皮膜が生じにくい。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、間欠通電動作モードにおいては通電時間よりも通電を休止する時間の方が長い状態となることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００３１】
本発明によると、電極に対する通電時間がさらに短くなり、電極の表面に皮膜が生じにくい。
【００３２】
ただし危険水位検知用電極はオンモード状態においても通電時間の方が休止時間よりも長い状態であることが望ましい。（請求項１１）。
【００３３】
この理由は、危険水位検知用電極は水と接する機会が少ないので、通電しても電極の表面に悪影響が生じないためである。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、貯留容器に所定の最低水位以上の水位までドレン又は水が貯留された状態とすることにより、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態になるものであり、前記最低水位を検知可能な最低水位検知用電極が設けられ、貯留容器に対する適正水位を検知可能な適正水位検知用電極と、貯留容器に対する危険水位を検知可能な危険水位検知用電極とを有し、適正水位検知用電極又は危険水位検知用電極が水位の存在を検知して最低水位検知用電極が水位の存在を検知しない場合、及び危険水位検知用電極が水位の存在を検知して最低水位検知用電極又は適正水位検知用電極が水位の存在を検知しない場合があるか否かを判定する電極試験機能を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００３５】
本発明は、電極に対する試験の一例を示したものである。最低水位検知用電極と、適正水位検知用電極及び危険水位検知用電極を持つ場合、最低水位検知用電極が最も低い水位を検知し、適正水位検知用電極はその上を、危険水位検知用電極はさらにその上の水位を検知する。従って適正水位検知用電極又は危険水位検知用電極が水位の存在を検知して最低水位検知用電極が水位の存在を検知しない場合、及び危険水位検知用電極が水位の存在を検知して最低水位検知用電極又は適正水位検知用電極が水位の存在を検知しない場合は、下位の電極が水位を検知していないにも係わらず上位の電極が水位を検知しているという状況であり、あきらかに電極その他の故障である。本発明は、この様に故障を検知する機能を備えている。
【００３６】
請求項１３に記載の発明は、貯留容器は、ドレンを中和する機能を持つことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００３７】
本発明では、貯留容器がドレンを中和する機能を持つので、酸性のドレンを排出することがなく、環境に悪影響を与えない。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、水位を検出する電極が長寿命となり、故障の少ない燃焼装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
続いて、本発明の一実施形態にかかる潜熱回収式燃焼装置（以下、燃焼装置１と称す）について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、上下左右の位置関係は、特に断りのない限り、通常の設置状態を基準として説明する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態にかかる燃焼装置の装置構成図である。図２は、図１に示す燃焼装置の作動原理図である。
図１や図２に示すように、燃焼装置１は具体的には給湯器であり、燃焼部２（燃焼手段）と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器２５とを備えた、いわゆる潜熱回収式給湯器である。燃焼装置１は、燃焼部２の下方に燃焼ケース３と、排気集合部５とを有する。これらにより、燃焼装置１には、燃焼ケース３から排気集合部５を経て後述する消音部６に至る、断面形状が略「Ｕ」字型となるように連通した空間が形成されている。また、燃焼部２の側方には、消音部６が設けられており、燃焼ケース３の下方には中和装置７が設けられている。燃焼ケース３および消音部６は、それぞれ燃焼装置１の底側に設けられた排気集合部５に連通している。
【００４１】
図１に示すように、燃焼部２は、空気ケース８や燃料噴霧ノズル１０、送風機１１、燃焼筒１２等を備えている。燃焼部２は、いわゆる逆燃焼式の燃焼装置により構成されており、下方に向けて火炎を形成可能とされている。具体的には、燃焼部２は、送風機１１を作動させることによって空気ケース８内に燃焼用の空気を導入すると共に、図示しない燃料供給源から供給されてきた液体燃料を燃料噴霧ノズル１０から下方に向けて噴霧し、燃焼筒１２内において燃焼できる構成とされている。
【００４２】
燃焼ケース３は、燃焼部２に対して下方側に位置しており、燃焼部２における燃焼作動に伴って発生する高温の燃焼ガスが流れる部分である。燃焼ケース３は、排気集合部５や消音部６と組み合わさって一連の燃焼ガス通路４を形成している。燃焼ケース３の内部には、一次熱交換器２０および二次熱交換器２５が設けられている。図２に示すように、本実施形態では、一次熱交換器２０と二次熱交換器２５が一体化され、熱交換手段９を形成している。燃焼部２を流れる燃焼ガスが先ず一次熱交換器２０で熱交換した後、二次熱交換器２５側に流れる構成とされている。
【００４３】
図２に示すように、熱交換手段９には、入水用ヘッダー９ａと出湯用ヘッダー９ｂとが設けられている。入水用ヘッダー９ａには、二次熱交換器２５の入水口２５ａが設けられており、出湯用ヘッダー９ｂには、一次熱交換器２０の出水口２０ａが設けられている。そして、後に詳述するように、出水口２０ａには、カランや浴槽といったような湯水の供給先となる熱負荷（本実施形態ではカラン２８ａ）に繋がる給湯配管２８が接続されている。また、入水口２５ａには、外部から加熱対象となる湯水を供給するための入水配管２６（給水管路）が接続されている。そのため、給湯先（カラン２８ａ）において給湯要求（燃焼要求）があり、外部の給水源から入水配管２６を介して湯水が供給されると、この湯水は二次熱交換器２５の入水口２５ａに供給される。入水口２５ａに供給された湯水は、二次熱交換器２５を流れた後、一次熱交換器２０内を流れることによって順次熱交換加熱され、その後一次熱交換器２０の出水口２０ａから給湯配管２８を介して給湯先に向けて供給される。
【００４４】
排気集合部５は、燃焼ケース３の下方に配置され、燃焼ケース３に直接連通した部分である。排気集合部５は、燃焼装置１の底側において燃焼装置１の幅方向（図１において左右方向）に伸びる内部空間を有する。また、排気集合部５は、燃焼ケース３の側方に配された消音部６とも連通している。そのため、排気集合部５は、燃焼ケース３を下方に向けて流れる燃焼ガスを流入させるとともに、当該燃焼ガスが消音部６に向けて流出させる部分として機能する。すなわち、排気集合部５は、下方に向けて流れる燃焼ガスの流れ方向を上方に向けて折り返すための部分として機能する。
【００４５】
排気集合部５の底部には、ドレン排出口２７が設けられている。ドレン排出口２７は、二次熱交換器２５側から落下してくるドレンを排気集合部５の外部に排出するための排出口として機能する。
【００４６】
排気集合部５の下方には、中和装置７が配されており、ドレン排出口２７から排出されるドレンを受容し、中和して排出可能とされている。すなわち、中和装置７は、燃焼装置１において発生するドレンを排出するためのドレン排出系統としての機能と、ドレンを中和するための中和器としての機能を兼ね備えたものである。これに加えて、中和装置７は、燃焼ガスの通過を阻止する水封装置としての機能も兼ね備えている。
【００４７】
図１に示すように、中和装置７は、ドレンを貯留可能な貯留容器３０と、貯留容器３０に対して外部から湯水を補充可能な注水手段４０とを備えている。貯留容器３０は、大別して２つの槽に分類され、互いにドレンや湯水が行き来可能なように連通している。具体的には、貯留容器３０は、流入槽３１（第１槽）と、排出槽３２（第２槽）とを有しており、両者の間が隔壁３３によって隔てられている。また、排出槽３２に隣接する位置には排出部３４が設けられており、排出槽３２の上方側の位置において両者が連通している。
【００４８】
流入槽３１は、排気集合部５側から流れてくるドレンの流入側、すなわちドレンの流れ方向上流側に位置する槽である。本実施形態では、流入槽３１は、排気集合部５のドレン排出口２７に接続されている。排出槽３２は、貯留容器３０に流入したドレンの排出側、すなわち排気集合部５から、ドレン排出系統をなす中和装置７を通って排出されるドレンの流れを想定した場合に、流入槽３１に対してドレンの流れ方向下流側に存在している槽である。本実施形態では、排出槽３２は、流入槽３１に対して隣接する位置に設けられている。
【００４９】
流入槽３１と排出槽３２との間に配された隔壁３３は、貯留容器３０の上方から下方に向けて伸びている。貯留容器３０にドレンや湯水等の液体が貯留された状態において、隔壁３３は、流入槽３１および排出槽３２の間において、両者の水面を隔離する。一方、貯留容器３０は、隔壁３３の下方側の位置（以下、連通部３５とも称す）において流入槽３１と排出槽３２とが連通した状態となっている。すなわち、隔壁３３は、貯留容器３０の底面３０ａには到達しておらず、隔壁３３の下端部と底面３０ａとの間には流入槽３１と排出槽３２との間でドレンや湯水の行き来を阻止するものは存在していない。
【００５０】
流入槽３１には、グラウンド電極３６と、水位を検知するための３本の水位検知用電極３７（以下、それぞれを３７ａ，３７ｂ，３７ｃと称す）とが設けられている。
ここで水位検知用電極３７ａは、最低水位検知用電極として機能する。また水位検知用電極３７ｂは、適正水位検知用電極として機能し、水位検知用電極３７ｃは、危険水位検知用電極として機能する。
【００５１】
グラウンド電極３６および水位検知用電極３７ａ〜３７ｃは、燃焼装置１の動作を司るために設けられた制御手段５０に電気的に接続されている。
【００５２】
グラウンド電極３６および最低水位検知用電極３７ａは、それぞれ流入槽３１において、貯留容器３０の天面３０ｂ側から底面３０ａ側に向けて略垂下している。また、グラウンド電極３６および最低水位検知用電極３７ａは、それぞれ隔壁３３の下端部分、換言すれば連通部３５の上端部分に相当する位置に到達している。グラウンド電極３６と最低水位検知用電極３７ａとの間で導通があることが検知された場合は、流入槽３１における液面が少なくとも最低水位検知用電極３７ａの下端、すなわち連通部３５の上端部に相当する位置以上の位置にあり、連通部３５がドレンや湯水で封止された状態（以下、この状態を水封状態と称す）になっている。
【００５３】
適正水位検知用電極３７ｂは、最低水位検知用電極３７ａと略平行であり、貯留容器３０の流入槽３１において天面３０ｂ側から下方に向けて略垂下するように取り付けられた電極である。適正水位検知用電極３７ｂの下端部は、最低水位検知用電極３７ａの下端部よりも高い位置（天面３０ｂ側の位置）、すなわち貯留容器３０にドレン等が流入した際に液面が上昇する側の位置に存在している。
【００５４】
適正水位検知用電極３７ｂの取り付け位置は、燃焼ガス通路４を燃焼部２で発生した燃焼ガスや消音部６を介して逆流してきた外気の影響によって流入槽３１内の液面に想定される範囲内で最大の圧力が作用し、流入槽３１内の液面が低下する状況下であっても水封状態を維持可能な量のドレン等が溜まっているか否かを検知可能な位置に取り付けられている。さらに詳細に説明すると、燃焼部２が最大燃焼量で燃焼している場合は、燃焼ガスの発生量も最大限に達する。また、流入槽３１は、燃焼ガスが流動する燃焼ガス通路４と連通しているため、燃焼ガスの流動に伴って流入槽３１内の液面に燃焼ガスの流動量に相応する圧力が作用する。そのため、燃焼部２が最大燃焼量で燃焼する場合は、燃焼ガスの流動に起因する流入槽３１内の液面低下量も最大限に達するものと想定される。
【００５５】
また、燃焼装置１が強風にさらされている場合は、消音部６を介して外気が逆流してくることがある。この場合は、排気集合部５およびドレン排出口２７を介して流入槽３１に流入した外気によって流入槽３１側の水面に下方に向けて圧力が作用し、液面が低下する。燃焼装置１に作用する逆風の風速が燃焼作動を行うのに適さない程度に大きい場合は、その分だけ流入槽３１における水面も大きく低下することが想定される。
【００５６】
そこで、これらの状況を想定すると、燃焼部２において燃焼作動を行ってもよい範囲で最大限の逆風に燃焼装置１がさらされた状況において、燃焼部２が最大燃焼量で燃焼作動を行った際に流入槽３１内の液面に圧力が作用して流入槽３１内で液面低下が起こっても水封状態を維持するために燃焼待機時に貯留容器３０内に貯留しておくべきドレン等の水位（以下、注水基準水位Ｌｃとも称す）が定まる。そこで、本実施形態では、貯留容器３０内にあるドレン等の水位が注水基準水位Ｌｃに達しているか否かを検知可能な位置に適正水位検知用電極３７ｂが取り付けられている。
【００５７】
危険水位検知用電極３７ｃは、上記した水位検知用電極３７ａ，３７ｂと同様に、貯留容器３０の天面３０ｂ側から下方に向けて略垂下するように取り付けられている。危険水位検知用電極３７ｃは、貯留容器３０が満水状態、すなわち貯留容器３０において排出口３４ａ以外からのドレン溢れの可能性がある状態であるか否かを検知するために設けられたものであり、その下端部は上記した最低水位検知用電極３７ａ，３７ｂよりも高い位置（天面３０ｂ側の位置）にある。
【００５８】
排出槽３２は、上記した流入槽３１よりもその容積が大きい。貯留容器３０は、排出槽３２側の底面に水抜き口３８を有する。また、図１に示すように、排水槽３２内には、２つの仕切り３２ａ，３２ｂが設けられている。排出槽３２内の空間は、仕切り３２ａ，３２ｂにより、流入槽３１側の空間、排出部３４側の空間、並びに、前記両空間の中間にある空間からなる３つの空間に分割されている。
【００５９】
仕切り３２ａ，３２ｂは、排出槽３２内において上下方向に伸びるように設けられており、その下端部と貯留容器３０の底面３０ａとの間には存在していない。そのため、仕切り３２ａ，３２ｂによって排出槽３２内の空間を区切って形成された３つの空間は、それぞれ互いに連通した状態になっている。一方、図１に示すように仕切り３２ａ，３２ｂの上端部は、排出槽３２と排出部３４とを連通している排出口３９の下端部よりもやや上方に突き出ている。すなわち、仕切り３２ａ，３２ｂの上端は、排出槽３２側から排出部３４側にドレンや湯水等の液体があふれ出す際の液面位置よりも僅かに上方に突き出した位置にある。
【００６０】
排出部３４は、排出槽３２の側方に付属した部分であり、排出槽３２の上端側、すなわち貯留容器３０の天面３０ｂ側に偏在した位置に設けられた排出口３９を介して排出槽３２に連通している。排出部３４の下部には、排出口３９を介して排出槽３２からあふれ出してきたドレン等を排出するための排出口３４ａが設けられている。
【００６１】
図１や図２に示すように、注水手段４０は、注水管路４１と電磁弁４２とを備えた構成とされている。注水管路４１は、上記した二次熱交換器２５の入水口２５ａに接続されている入水配管２６の途中で分岐された配管であり、外部から供給される湯水を貯留容器３０に向けて供給することができる。注水管路４１は、貯留容器３０のうち排出槽３２側の天面３０ｂに接続されており、排出槽３２側に注水できる構造とされている。また、電磁弁４２は、注水管路４１の中途に設けられている。
【００６２】
上記した貯留容器３０内には、ドレンを中和するための中和剤Ｃが収容されている。図１に示すように、本実施形態では、中和剤Ｃは、排出槽３２全体に収容されている。
【００６３】
図１に示すように、消音部６は、四方を囲まれた、上下方向に連通した筒状の空間６ｂを有する。消音部６内の空間６ｂは、下端側において排気集合部５と連通している。また、消音部６は、図示しない煙突を介して空間６ｂが外部雰囲気と連通している。
【００６４】
上記したように、熱交換手段９には、入水配管２６や給湯配管２８が接続されている。図２に示すように、入水配管２６の中途には、上記した注水管路４１に加え、バイパス流路４８が接続されている。バイパス流路４８は、入水配管２６と給湯配管２８との間をバイパスする流路である。バイパス流路４８の一端側は、入水配管２６の中途に設けられた水量センサ４７ａや温度センサ４７ｂよりも入水配管２６において湯水の流れ方向上流側であって、注水配管４１との接続位置よりも湯水の流れ方向下流側に外れた位置に接続されている。一方、バイパス流路４８の他端側は、給湯配管２８の中途に設けられた給湯量調整弁４９ａや、温度センサ４９ｂよりも湯水の流れ方向下流側に外れた位置に接続されている。また、バイパス流路４８の中途には、バイパス水量センサ４８ａとバイパス水量調整弁４８ｂとが設けられており、バイパス水量調整弁４８ｂを開度調整することにより入水配管２６側から給湯配管２８側に流れ込む湯水の流量を調整することができる。
本実施形態では、バイパス水量調整弁４８ｂによってバイパス流路４８を流れる水量が調節され、熱交換手段９を通過する高温水と、バイパス流路４８から供給される水の比率が調節されて所望の温度の湯が出湯される。
【００６５】
図２に示すように、燃焼装置１はリモコン６０を有する。リモコン６０は、制御手段５０に対して電気的に接続されている。リモコン６０には運転スイッチ６５（加熱運転スイッチ）や、運転状況等を表示するための表示手段６６（報知手段）、スピーカー６７（報知手段）等が設けられている。燃焼装置１に異状が生じた場合は、画面表示と音声によって警告がなされる。
燃焼装置１は、運転スイッチ６５がオンされていることを条件の一つとして燃焼作動が可能となる。すなわち燃焼装置１は、商業電源等に接続され、電力が供給された状態であって且つ燃焼要求に応じて直ちに燃焼を開始し得るオンモード状態と、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されないオフモード状態があり、運転スイッチ６５によってオンモードとオフモードとが切り換えられる。
もっとも実際に燃焼作動が可能となるためには他の条件も満足することが必要であり、本実施形態においては、燃焼装置１は、運転スイッチ６５がオンであり、貯留容器３０が水封状態であること、及び、後記する燃焼要求があることを条件として燃焼部２が燃焼作動可能な状態になる。
燃焼作動は、燃焼装置１がオンモードであることを条件として実行されるので、燃焼作動は正確にはオンモード状態における燃焼作動である。
【００６６】
続いて、燃焼装置１の動作について説明する。なお、燃焼装置１は、水位検知用電極３７への通電パターンに特徴を有するが、以下の説明では先ず燃焼装置１の一般的な動作について説明した後、燃焼装置１に特有の動作について説明する。
【００６７】
カラン２８ａの開栓に伴い、燃焼装置１に対して外部の給水源から水が供給されてくると、入水配管２６の中途であって、注水管路４１の下流側に備えられた水量センサ４７ａから流量検知信号が発信される。制御手段５０は、水量センサ４７ａから所定量以上の湯水が流れた旨の流量検知信号を受信すると給湯要求（燃焼要求）があったものと判断し、燃焼部２において燃焼作動を開始させる。燃焼部２における燃焼作動に伴って燃焼筒１２内で発生した燃焼ガスは、燃焼ケース３内を下方に向けて流れる。その後、燃焼ガスは、燃焼装置１の底側に設けられた排気集合部５内に流入する。
【００６８】
排気集合部５内に流入した燃焼ガスは、排気集合部５内を横方向、すなわち消音部６と接続されている側（図１において右方向）に向けて流れる。その後、燃焼ガスは、排気集合部５の上方に接続されている消音部６に向けて流れる。すなわち、燃焼部２で発生し、燃焼ケース３内を下方に向けて流れていた燃焼ガスは、排気集合部５においてその流れ方向を変換し、消音部６を上方に向けて流れた後、接続された煙突を介して室外に排出される。
【００６９】
一方、入水配管２６を介して外部から供給されてきた湯水は、二次熱交換器２５の入水口２５ａを介して二次熱交換器２５に流入する。二次熱交換器２５に流入した湯水は、主として燃焼ガス中に含まれている潜熱を回収し、これにより加熱される。これに伴い、燃焼ガス中に含まれている水分が凝集され、二次熱交換器２５の表面等においてドレンが発生する。
【００７０】
二次熱交換器２５で加熱された湯水は、二次熱交換器２５の出水口（図示せず）を出て一次熱交換器２０の入水口（図示せず）から一次熱交換器２０内に流入する。一次熱交換器２０に流入した湯水は、燃焼部２での燃料の燃焼に伴って発生した燃焼ガスとの熱交換により加熱される。一次熱交換器２０では、主として燃焼ガス中に含まれている顕熱が回収される。このようにして一次熱交換器２０において加熱された湯水は、一次熱交換器２０の出水口２０ａから流出し、給湯先となるカランや浴槽等に向けて供給される。
【００７１】
上記したように、燃焼装置１では、二次熱交換器２５における熱交換に伴ってドレンが発生する。ここで発生したドレンは、燃焼ケース３内を落下し、排気集合部５に集まる。その後、このドレンは、排気集合部５の底部に設けられたドレン排出口２７を介して排気集合部５の下方に設けられた中和装置７を構成する貯留容器３０の流入槽３１に流入する。流入槽３１に流入したドレンは、貯留容器３０内に収容されている中和剤Ｃによって中和される。
【００７２】
次に各水位検知用電極３７の機能及び水位検知用電極３７に対する通電方法について説明する。
前記した様に、本実施形態の燃焼装置１では、貯留容器３０内に最低水位検知用電極３７ａと、適正水位検知用電極３７ｂ及び危険水位検知用電極３７ｃが設けられている。
最低水位検知用電極３７ａは、前記した３本の水位検知用電極３７の中で最下部にあり、水位の下限を確保するために設けられたものである。すなわち前記した様に、最低水位検知用電極３７ａの下端は、貯留容器３０の連通部３５の上端部分に相当する位置にある。従って貯留容器３０の水位が最低水位検知用電極３７ａよりも下位になれば、貯留容器３０の水封状態が破られ、燃焼ガスが貯留容器３０の下流側に流れる危険が生じる。この事態は、絶対に避けるべき状況であるから最低水位検知用電極３７ａが水位を検知しない状況となった場合には直ちに燃焼を停止し、所定の警報を表示する。また注水手段４０を機能させて貯留容器３０に注水する。すなわち注水管路４１の電磁弁４２を開いて貯留容器３０に注水する。注水は、適正水位検知用電極３７ｂが検知する水位を少し越える程度まで行う。具体的には、適正水位検知用電極３７ｂが水位を検知した後、所定時間が経過するまで注水を行う。
【００７３】
また燃焼装置１を工場から出荷して家庭等の設置場所に設置した直後の状態では、当然に貯留容器３０に水が無いから、当然に最低水位検知用電極３７ａが水位を検知できない。この場合についても、前記と同様に注水手段４０を機能させて貯留容器３０に注水する。
【００７４】
最低水位検知用電極３７ａは、前記した様に水位の下限を確保するために設けられたものであるから、燃焼装置１が正常に機能している場合は、最低水位検知用電極３７ａが常に水と接している。従って通電すると貯留容器３０内のドレンが分解され、電気的に引き寄せられて最低水位検知用電極３７ａに皮膜を作る。
【００７５】
適正水位検知用電極３７ｂは、貯留容器３０内に適量の水が存在するか否かを判断するものである。前記した設置場所に燃焼装置１を設置直後の様な場合には、適正水位検知用電極３７ｂが検知する水位を少し越える程度まで注水手段４０による注水を行う。
またオンモード状態であり且つ燃焼作動が行われていない場合は、適正水位検知用電極３７ｂによって貯留容器３０内に適量の水が存在するか監視している。すなわち制御手段５０により、貯留容器３０内に注水基準水位Ｌｃ以上の水位までドレンや湯水が溜まっているか否かが確認される。ここで、水位が注水基準水位Ｌｃに達していることが確認された場合は、燃焼作動を実施したり、消音部６を介して外気が逆流してくる等して貯留容器３０内の水面が想定されるうちで最大限低下したとしても水封状態を維持し、燃焼ガスの通過を阻止可能である。そのため、流入槽３１内の水位が注水基準水位Ｌｃ以上であることが確認された場合は、上記した注水不良や、燃料漏れ等の不具合がないものと想定されるため、燃焼作動に備える。一方、貯留容器３０内の水位が注水基準水位Ｌｃ未満であることが確認された場合は、貯留容器３０への注水が自動的に開始される。
【００７６】
ただしオンモードであって非燃焼である場合に適正水位検知用電極３７ｂが水位を検知している状態から水位を検知しない状況に変化した場合は、この状態（水位を検知しない状態）が一定時間続いたり頻繁に発生した場合に注水手段４０を機能させて貯留容器３０に注水する。
すなわち適正水位検知用電極３７ｂは、貯留容器３０内の水位を適正な水位に保つために設けられたものであるが、適正水位検知用電極３７ｂが設けられた水位を割ったといっても直ちに水封状態が破られる訳ではない。また風等の外乱によって貯留容器３０内の水位が変化する場合もあり、この様な場合に注水することとすれば注水と注水停止を頻繁に繰り返すこととなる。そこで燃焼停止中に適正水位検知用電極３７ｂが水位を検知しない状況となった場合は、この状態が一定時間続いたり頻繁に発生する場合に注水手段４０を機能させて貯留容器３０に注水することとしている。
【００７７】
適正水位検知用電極３７ｂについても燃焼装置１が正常に機能している場合は、水と接する機会が多い。すなわち適正水位検知用電極３７ｂは、燃焼停止中においては、略常時水と接している。従って通電すると貯留容器３０内のドレンが分解され、電気的に引き寄せられて最低水位検知用電極３７ａに皮膜を作る。
なお燃焼中は燃焼ガスの圧力が貯留容器３０の液面に作用し、水面が低下して適正水位検知用電極３７ｂが露出する場合がある。
【００７８】
危険水位検知用電極３７ｃは、前記した３本の水位検知用電極３７の中で最上部にあり、水位の異状を検知するものである。危険水位検知用電極３７ｃが水位を検知したときは、貯留容器３０が満水状態であり、貯留容器３０において排出口３４ａ以外からのドレン溢れの可能性がある状態である。
従って危険水位検知用電極３７ｃが水位を検知した場合は直ちに燃焼を停止し、所定の警報を表示する。
【００７９】
危険水位検知用電極３７ｃは、異状を検知するものであり、燃焼装置１が正常に機能している場合は、水と接することはない。従って危険水位検知用電極３７ｃに通電しても表面に皮膜が付着することはない。
【００８０】
上記した各水位検知用電極３７に対しては、従来では常時通電されていたが、本実施形態では、各水位検知用電極３７に対して間欠的に通電し、通電が休止している時間がある。
各水位検知用電極３７へ通電する際の通電間隔は、本実施形態では、３パターンあり、燃焼装置の動作状況に応じて使い分けられている。
図３は、水位検知用電極に対する第１通電パターンを示すタイムチャートであり、待機時通電モードを示す。図４は、水位検知用電極に対する第２通電パターンを示すタイムチャートであり、検査通電モードを示す。図５は、水位検知用電極に対する第３通電パターンを示すタイムチャートであり、間欠通電動作モードを示す。
【００８１】
第１通電パターンたる待機時通電モードでは、最低水位検知用電極３７ａと、適正水位検知用電極３７ｂには通電せず、危険水位検知用電極３７ｃだけに通電する。
待機時通電モードは、後記する様にオフモードの際に実行される通電パターンである。
【００８２】
第２通電パターンたる検査通電モードでは、全ての水位検知用電極３７に通電する。すなわち最低水位検知用電極３７ａ、適正水位検知用電極３７ｂ及び危険水位検知用電極３７ｃに通電する。通電は、同時に行ってもよく、順番に行ってもよい。
本実施形態では、一定の時間間隔Ｂを開けて微小時間Ａだけ全ての水位検知用電極３７に通電する。なお危険水位検知用電極３７ｃは常時通電されているから、本実施形態で採用する第２通電パターンは、危険水位検知用電極３７ｃに常時通電し、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対する通電を間欠的に行うこととなり、この追加通電を一定の時間間隔Ｂを開けて微小時間Ａだけ行うこととなる。
時間間隔Ｂは、数秒程度であり、微小時間Ａは数１００ミリ秒程度である。
通電時間が微小時間Ａであるため、これを複数回行うことが望ましい。本実施形態では、３回実行することとしている。
【００８３】
第３通電パターンたる間欠通電動作モードでは、危険水位検知用電極３７ｃに対して常時通電し、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対する通電を間欠的に行う。先に説明した第２通電パターンたる検査通電モードでも最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対して通電する動作が間欠的に行われているが、第３通電パターンたる間欠通電動作モードでは、さらに休止時間が長い。
すなわち短い間隔で最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに通電する動作を間欠的に行い、この動作を大きな間隔を開けて繰り返す。なお間欠通電動作モードにおいても、危険水位検知用電極３７ｃには常時通電されている。
間欠通電動作モードでは、前記した検査通電モードと同様の一定の時間間隔Ｂを開けて微小時間Ａだけ最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに通電する動作を数回（２回）実行し、間欠通電動作モードの開始時に数回（２回）に渡って最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに通電する。その後、長期の休止時間Ｃがあり、休止時間Ｃの間は最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対して通電しない。
【００８４】
休止時間Ｃは、具体的には数分程度である。休止時間Ｃが経過すると再度最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対してさらに２回通電し、休止時間Ｃに入る。そして以後、この動作を繰り返す。
第３通電パターンたる間欠通電動作モードでは、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対して通電している時間よりも通電を休止している時間の方が遙かに長い。具体的には５０倍から１００００倍程度の差が設けられている。
第３通電パターンたる間欠通電動作モードは、後記する様にオンモードであって燃焼が行われていない場合（正確にはファンの燃焼前の回転（プリパージ）が開始される前）実行される通電パターンである。
また燃焼終了後のファンの排気動作（ポストパージ）の際にも第３通電パターンたる間欠通電動作モードに基づいて水位検知用電極３７に通電される。
【００８５】
次に、燃焼装置１の電源投入から燃焼終了までの一連の動作を水位検知用電極３７に対する通電パターンを中心に説明する。
本実施形態の燃焼装置１では、前記した様に電源スイッチ（図示せず）とは別に運転スイッチ６５を持ち、運転スイッチ６５がオンされることによって燃焼が可能となる。
従って電源スイッチが投入された直後のステップ１では、オフモード状態となっている。オフモードの際は、電力が供給された状態であるにも係わらず燃焼要求があっても燃焼が開始されない。
【００８６】
そしてこの状態で運転スイッチ６５がオンされることを待つ（ステップ３）こととなるが、この間においては、水位検知用電極３７は第１通電パターンたる待機時通電モードで通電される。
すなわち電源スイッチが投入された直後のステップ１では、オフモード状態となり、続くステップ２で第１通電パターンたる待機時通電モードが選択され、最低水位検知用電極３７ａと、適正水位検知用電極３７ｂには通電せず、危険水位検知用電極３７ｃだけに通電する状態となる。
【００８７】
運転スイッチ６５がオンされるとステップ３がイエスとなってステップ４に進み、オンモードに切り替わる。そして続くステップ５で、水位検知用電極３７に対する通電パターンが第１通電パターンたる待機時通電モードから第２通電パターンたる検査通電モードに切り替わる。
第２通電パターンたる検査通電モードでは、微小時間ではあるが、３回に渡って全ての水位検知用電極３７に通電される。
そしてステップ６で前記した通電時における導通状況から、３本の水位検知用電極３７やこれに関連する配線等に異状がないかどうかを判断する。
具体的には、適正水位検知用電極３７ｂ又は危険水位検知用電極３７ｃが水位の存在を検知しているにも係わらず、最低水位検知用電極３７ａが水位の存在を検知しない場合は水位検知用電極３７やこれに関連する配線等が異状である。
【００８８】
すなわち図１の様に適正水位検知用電極３７ｂ又は危険水位検知用電極３７ｃは、最低水位検知用電極３７ａよりも上に設けられているから、適正水位検知用電極３７ｂ又は危険水位検知用電極３７ｃとグラウンド電極３６との間に導通があって最低水位検知用電極３７ａとグラウンド電極３６との間に導通が無いということは正常時には考えられない。この様な場合は、最低水位検知用電極３７ａあるいはこれの配線が断線しているものと予想される。また適正水位検知用電極３７ｂ又は危険水位検知用電極３７ｃがショートしているかもしれない。いずれにしても機器の故障であるからこれらが検知された場合はステップ１５に移行し、所定の警告を表示した後に全ての水位検知用電極３７に対する通電を停止して（ステップ１６）機器を停止させる。
【００８９】
一方、ステップ６で通電時における導通状況から、３本の水位検知用電極３７やこれに関連する配線等に異状が発見されなかった場合はステップ７，８，９に移行し貯留容器３０内に適量の水が存在するか否かを判断する。
より具体的には、ステップ７で最低水位検知用電極３７ａが水位を検知したか否かを判断し、水位を検知していればステップ８に移行して適正水位検知用電極３７ｂが水位を検知したか否かを判断する。またステップ９では危険水位検知用電極３７ｃが水位を検知していないことを確認する。
貯留容器３０内の水が不足していることがステップ７，８で判明したならばステップ１７に移行し、貯留容器３０に注水する。すなわち注水管路４１の電磁弁４２を開いて貯留容器３０に注水する。注水は、適正水位検知用電極３７ｂが検知する水位を少し越える程度まで行う。具体的には、適正水位検知用電極３７ｂが水位を検知した後、所定時間が経過するまで注水を行う。
一方、ステップ９で危険水位検知用電極３７ｃが水位を検知したときは、貯留容器３０が満水状態であるから、ステップ１５に移行して所定の警告を表示した後に全ての水位検知用電極３７に対する通電を停止して（ステップ１６）機器を停止させる。
【００９０】
ステップ７，８，９で貯留容器３０内に適量の水が存在することが判明したら次のステップ１０に移行し、第３通電パターンたる間欠通電動作モードが選択され、危険水位検知用電極３７ｃに対して常時通電し、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対する通電を間欠的に行う。より具体的には、短い間隔で最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに通電する動作を間欠的に行い、この動作を大きな間隔を開けて繰り返す。
【００９１】
そしてステップ１１で燃焼要求を待つ。すなわち燃焼要求が有るまで、前記した間欠通電動作モードが連続する。
ステップ１１で燃焼要求があればステップ１２に移行して所定の燃焼作動を行う。このときは全ての水位検知用電極３７に通電し、貯留容器３０内の水位を監視する（ステップ１３）。
そしてステップ１４で燃焼の停止信号を待つ。燃焼が停止するとステップ１０に戻り、水位検知用電極３７への通電パターンが第３通電パターンたる間欠通電動作モードに戻る。
【００９２】
なお全工程において、運転スイッチ６５のオンオフ状態が監視されており、運転スイッチ６５のオフになれば直ちにオフモードに切り替わり、第１通電パターンたる待機時通電モードで水位検知用電極３７に通電される。
また再度運転スイッチ６５がオンされた場合には、直ちに第３通電パターンたる間欠通電動作モードで水位検知用電極３７に通電され、第２通電パターンたる検査通電モードを行う。なお再度運転スイッチ６５がオンされた場合には、第２通電パターンたる検査通電モードを省略してもよい。
【００９３】
上記した実施形態では、第１通電パターン、第２通電パターン、第３通電パターンのいずれの場合でも危険水位検知用電極３７ｃに常時通電し、残る最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対して間欠的に通電した。この電気回路は、リレーを２個使用することによって実現できる。すなわち危険水位検知用電極３７ｃに対する通電の断続を一つのリレーで賄い、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂを並列接続して他のもう一つのリレーで通電を断続する。
【００９４】
第１通電パターン、第２通電パターン、第３通電パターンにおける通電状況は、多少変わるが、一個の切替えリレーを使用することによって実質的に第１通電パターン、第２通電パターン、第３通電パターンと同様の通電パターンを作ることもできる。
図７は、一個の切替えリレーを使用した場合における水位検知用電極に対する第１通電パターンを示すタイムチャートであり、待機時通電モードを示す。図８は、一個の切替えリレーを使用した場合における水位検知用電極に対する第２通電パターンを示すタイムチャートであり、検査通電モードを示す。図９は、一個の切替えリレーを使用した場合における水位検知用電極に対する第３通電パターンを示すタイムチャートであり、間欠通電動作モードを示す。
【００９５】
切替えリレーを使用する場合は、危険水位検知用電極３７ｃを切替えリレーの一つの接点に接続し、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂを並列接続して他の接点に接続して通電を断続する。
今回使用するリレーは切替えリレーであるから、危険水位検知用電極３７ｃ側と、最低水位検知用電極３７ａ側とに選択的に通電される。
従って通電パターンは、図７，８，９に示すように、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに通電されている間は、危険水位検知用電極３７ｃに対する通電が遮断されることとなる。
【００９６】
上記した実施形態では、間欠通電動作モードの際に、短い間隔で最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに微小時間だけ通電する動作を行い、この動作を長い間隔を開けて繰り返すこととしたが、数１００ミリ秒程度といったやや長い時間に渡って一回だけ通電し、この通電動作を大きな間隔を開けて繰り返すこととしてもよい。
【００９７】
また上記した実施形態では、燃焼時においては、全ての水位検知用電極３７に通電し、貯留容器３０内の水位を常時監視する（ステップ１３）こととしたが、燃焼時においても、最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対する通電を間欠的に行うこととしてもよい。ただし最低水位検知用電極３７ａと適正水位検知用電極３７ｂに対する通電時間は間欠通電動作モードの場合よりも長くするべきであり、通電間隔は間欠通電動作モードの場合よりも短くするべきである。
【００９８】
上記実施形態で示した燃焼装置１は、リモコン６０に設けられた表示手段６６やスピーカー６７が報知手段として機能し、異常判定により異常が発生した旨の判定がなされた場合にこれをユーザーに報知できる構成とされている。そのため、上記した構成によれば、燃料漏れ等の不具合が起こった場合にこれをユーザーにいち早く知らせることができ、安全性に優れた燃焼装置１を提供することができる。
【００９９】
上記実施形態では、中和装置７により、燃焼作動により発生したドレンを排出するためのドレン排出系統を形成したものを例示したが、中和装置７がドレン排出系統の一部のみを形成するものであってもよい。また、上記実施形態では、中和装置７が水封装置としての機能も兼ね備えたものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記した中和装置７において水封装置として機能する構成とは別に、中和装置として機能するものを別途設けた構成としてもよい。
【０１００】
上記実施形態で示した燃焼装置１は、いわゆる逆燃焼方式の燃焼部２を備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば従来公知の気化式の燃焼装置のように、液体燃料を気化したものを燃焼するタイプや、ガスを燃焼するタイプの燃焼装置等、いかなる燃焼形態を採用したものであってもよい。また、燃焼装置１は、いわゆる一般給湯機能のみを備えたタイプのものに限らず、一般給湯機能に代えて風呂追い焚き機能、温水暖房機能を備えたものや、これらの機能を複数備えた複合機であってもよい。
【０１０１】
上記した燃焼装置１は、燃焼ガスが中和装置７を通過して排出されるといった不具合が起こらない。そのため、燃焼装置１は、屋内にも好適に設置できる。
【０１０２】
上記した実施形態では、４本の電極を大きく「検知用電極」と「グラウンド電極」に分けたが「グラウンド電極」は、設置位置と長さが定まった検知用電極に対して電気的に対向する電極を意味し、必ずしも大地アースされている必要はない。また「検知用電極」と「グラウンド電極」の間に通電する際の極性は任意であり、いずれが陽極であってもよい。また両者の間に交流を通電してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる燃焼装置の装置構成図である。
【図２】図１に示す燃焼装置の作動原理図である。
【図３】水位検知用電極に対する第１通電パターンを示すタイムチャートであり、待機時通電モードを示す。
【図４】水位検知用電極に対する第２通電パターンを示すタイムチャートであり、検査通電モードを示す。
【図５】水位検知用電極に対する第３通電パターンを示すタイムチャートであり、間欠通電動作モードを示す。
【図６】図１に示す燃焼装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】一個の切替えリレーを使用した場合における水位検知用電極に対する第１通電パターンを示すタイムチャートであり、待機時通電モードを示す。
【図８】一個の切替えリレーを使用した場合における水位検知用電極に対する第２通電パターンを示すタイムチャートであり、検査通電モードを示す。
【図９】一個の切替えリレーを使用した場合における水位検知用電極に対する第３通電パターンを示すタイムチャートであり、間欠通電動作モードを示す。
【符号の説明】
【０１０４】
１    燃焼装置（潜熱回収式燃焼装置）
２    燃焼部（燃焼手段）
４    燃焼ガス通路
７    中和装置（ドレン排出系統、水封装置）
９    熱交換手段
２６    入水配管（給水管路）
３０    貯留容器
３５    連通部
３７ａ  最低水位検知用電極
３７ｂ  適正水位検知用電極
３７ｃ  危険水位検知用電極
４０    注水手段
５０    制御手段
６６    表示手段（報知手段）
６７    スピーカー（報知手段）
【図１】
0005146727.tif 000002
【図２】
0005146727.tif 000003
【図３】
0005146727.tif 000004
【図４】
0005146727.tif 000005
【図５】
0005146727.tif 000006
【図６】
0005146727.tif 000007
【図７】
0005146727.tif 000008
【図８】
0005146727.tif 000009
【図９】
0005146727.tif 000010